换热器换热性能实验

1、实验报告实验名称：换热器换热性能实验实验日期：2011-11-25班级：装备学生姓名：一、实验目的：掌握传热驱动力的概念及其对传热速率的影响；测试换热器的换热能力。二、实验内容：在换热器冷流体温度、流量和热流体流量恒定的工况下，以此改变热流体的温度，分别 测量各工况下换热器的管程和壳程进出口温度及管、壳程的流量，计算热流体放出的热量和 冷流体获得的热量以及热损失。三、实验原理：换热器工作时，冷、热流体分别处在换热管的两侧，热流体把热量通过管壁传给冷流体， 形成热交换。当若换热器没有保温，存在热损失，则热流体放出的热量大于冷流体获得的热 量。热流体放出的热量为：广mtcpt(T1 -L)式中：Q

2、t单位时间内热流体放出的热量，kW；mt热流体的质量流率，kg/s；cpt热流体的定压比热，kJ/kg K，在实验温度范围内可视为常数；T1、T2热流体的进出口温度，K或oC。 Q m c (t t )冷流体获得的热量为：s S ps 21式中：Qs单位时间内冷流体获得的热量，kJ/s=kW；ms冷流体的质量流率，kg/s；cps冷流体的定压比热，kJ/kg K，在实验温度范围内可视为常数;11、2冷流体的进出口温度，K或oC。损失的热量为:AQ Q QtS冷热流体间的温差是传热的驱动力，对于逆流传热，平均温差为:A _ Atj - At,m lnAt /At )十出At = T -1At =

3、 T -1式中： 112、221。本实验着重考察传热速率Q和传热驱动力Atm之间的关系。四、实验步骤a）开启燃油炉，设置温度上限75，设置温度下线70C；b）开启工控机，进入过程设备与控制综合试验程序，选择换热器换热性能实验进入实 验界面，并清空数据后进入温差曲线界面；c）打开阀门V06、V10、V04、V09，其他阀门均关闭，使冷流体走换热器壳程，并 经流量调节阀V14流回水箱，热流体走换热器管程流程d）灌泵：打开自来水阀门V02,旋开冷水泵排气阀放净空气，待放完泵内空气后关闭， 保证离心泵中充满水，再关闭自来水阀门V02；e）启动冷水泵：将水泵运行方式开关“11-7”旋向“变频”，选择变频

4、运转方式， 然后按下冷水泵启动按钮“11-11”，分别转动压力调节旋钮“ 11-8”和流量调节旋 钮“ 11-9”，使冷水泵出口压力（11-4表）保持在0.4MPa，冷水泵出口流量（11-2 表）保持在1.0L/s；f）当燃油炉内水温达到温度上限时，点按燃油炉上“ Enter”键，关闭燃油炉。确认 燃油炉停机后，顺时针转动开关开启循环泵，待燃油炉内热水温度均匀后，逆时针 转动开关关闭循环泵，再顺时针转动开关开启热水泵；g）调节阀门V09，使热流体流量Q2稳定在0.3L/s；当冷流体的进出口温度11、12及热流体的出口温度T2稳定，点击“记录”按钮记录数据。h）当换热器管程进口热水温度出现下降趋

5、势时，关闭热水泵，打开循环泵；温度稳定 后，关闭循环泵，重复步骤（h）；i）当冷、热流体温差小于10C时，停止实验，关闭冷水泵、热水泵和循环泵。五、数据记录和整理：At = At1 - At 2Q = m c （T -T ） Q = m c （t -1 ） AQ = Q - Q mln At /At ）t t pt 12 ps 21t s12实验测量和计算结果序号T（oC）T2 (oC)11 (oC)12 (oC)Q (kW)AQ (kW)At (oC)m175.1959.428.8133.7219.41-0.2735.75262.3251.328.7832.0313.60.4726.22357.9748.929.073211.25-0.5622.77453.384629.3531.639.13-0.0519.0925